磷酸法低灰分活性炭的制备研究

磷酸活化法是目前工业上生产生物质基活性炭的主要方法,但较高的灰分含量限制其在医药、食品等高端领域应用。基于此,以湿法磷酸为活化剂、废木屑为碳源,研究活化条件(温度、时间等)和洗涤条件(介质、酸浓度、温度等)对活性炭灰分及性能的影响,运用TG、FT-IR、XRD、SEM和TEM等表征方法分析活性炭的表面性质和微观结构。结果表明,难溶性磷酸盐是活性炭灰分产生的主要因素,通过控制活性炭制备和洗涤工艺可调控难溶性磷酸盐含量,从而调控活性炭灰分、碘值和亚甲蓝值。获得最佳工艺条件:活化温度为500℃、活化剂H_(3)PO_(4)质量分数为70%、酸屑质量比为2∶1、活化时间为60min及N_(2)气氛保护;洗涤液用量为100mL、洗涤介质为H_(3)PO_(4)、H_(3)PO_(4)质量分数为20%、洗涤温度为80℃及洗涤时间为60 min。最佳工艺条件下制备的活性炭灰分为1.07%、碘值为1241.4 mg/g、亚甲蓝值为285 mg/g、比表面积为2290 m^(2)/g,表明该技术制备的活性炭具有应用于食品、医药等高端行业领域的潜质。

磷酸三丁酯脱色活性炭热解再生研究

以磷酸三丁酯(TBP)脱色后的粉末废活性炭(WAC)为材料,利用高温热解的方法,以亚甲基蓝吸附量和碘值为评价指标,研究了再生温度、再生时间、再生次数对废活性炭再生效果的影响。实验结果表明,WAC的再生最优条件为500℃下再生90 min,再生4次仍能恢复其82%的亚甲基蓝吸附性能及67%的碘吸附性能。通过同步热分析仪(TG-DSC)测定活性炭的失重、吸热和放热情况;借助比表面积及孔径分析仪、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对再生前后的活性炭进行表征,从而验证其再生效果。对废活性炭的热解机理进行了综合分析,为湿法磷酸净化工艺流程中磷酸三丁酯脱色活性炭的热解再生提供了理论指导。

活性炭纤维布在精制磷酸脱色的应用

在湿法磷酸生产的42%~48%的磷酸提纯精制磷酸时,还需要对萃取出的75%磷酸进行脱色处理。一般采用活性炭颗粒、树脂、双氧水对磷酸进行脱色,活性纤维布在磷酸脱色中应用较少。活性炭纤维布是一种由含碳材料制成的、外观呈黑色、内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。随着活性炭纤维布制造业发展,活性纤维布在磷酸脱色中应用具有很好的前景。

利用糠醛渣生产高吸附性粉状活性炭

介绍了采用磷酸作活化剂，将糠醛渣制成活性炭的最佳工艺条件。

浓缩湿法磷酸脱色研究

浓缩湿法磷酸由于颜色较深,不能满足溶剂萃取法净化工艺的要求,因此有必要对其进行脱色处理。使用活性炭和过氧化氢对浓缩湿法磷酸进行脱色,研究了脱色温度、脱色时间和脱色剂用量对脱色效果的影响,结果表明:在70℃下加入1.5%活性炭(质量分数,下同)和0.3%过氧化氢(以H2O2计)脱色1h,脱色效果良好,脱色酸的色度可小于30黑曾。

机械力化学法制备磷酸法竹基活性炭(英文)

以竹材为原料,磷酸为活化剂,采用机械力化学法制备了竹基活性炭。以碘吸附值、亚甲基蓝吸附值为指标,着重探讨球磨时间对竹基活性炭物质结构和吸附性能的影响。结果表明,通过机械力化学法可提高竹基活性炭的吸附性能,其碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和比表面积分别从传统化学法的840.16 mg/g、168 mg/g、1 229.246 m2/g提高至947.51 mg/g、195 mg/g和1 265.373 m2/g。

接种物与猪粪秸秆比对初次启动固体酸化过程的影响

为优化猪粪和秸秆混合物固体酸化的启动条件,该研究分别以碳氮比为11.9、16.0、17.8和22.2的猪粪、秸秆混合物为原料,消化污泥和活性污泥为接种菌,研究厌氧消化反应启动时污泥种类和碳氮比对固体酸化过程的影响,以探索适于初次启动的产酸相的接种菌和混合比例。结果表明:与消化污泥相比,活性污泥具有较高的降解性能和产酸能力;活性污泥接种条件下,在试验碳氮比范围内,以碳氮比为17.8混合物为原料时,有机酸质量浓度可达14g/L,乙酸、丙酸的质量分数分别在50%和20%左右,挥发性固体降解率达23%,表现出较佳的水解和酸化性能,可以满足初次启动的产酸相的要求。

磷酸活化法制备糠醛渣活性炭的研究

以碘吸附值、亚甲基蓝吸附值及活性炭得率为考察指标,选取对糠醛渣活性炭性质影响较大的浸渍比、磷酸质量分数、活化温度、保温时间4个因素进行L16（45）正交试验对磷酸活化法制备糠醛渣活性炭的工艺条件进行优化。由正交试验结果得到磷酸活化的最佳工艺条件为：磷酸质量分数60%,浸渍比2.5∶1,活化温度550℃,保温1.5 h,此条件下制得的活性炭样品的碘吸附值为839.6 mg/g,亚甲基蓝吸附值为260.3 mg/g,得率为46.8%,比表面积为830.20 m^2/g,孔容积为0.502 cm^3/g,孔径集中在0.8-2.5 nm,具有丰富的中孔和微孔。

湿法磷酸一步法脱色脱氟工艺脱色因素研究

对以活性炭和碳酸钠为脱色剂和脱氟剂的一步法脱色脱氟净化湿法磷酸工艺中脱色影响因素进行研究。以Gore膜为过滤介质,确定了湿法磷酸一步法脱色脱氟工艺的最佳脱色工艺条件为:反应温度为70℃,反应时间为70 min,碳酸钠添加量为22 g/L,粉末状活性炭添加量为6 g/L,静置时间为1 d。在此条件下,湿法磷酸脱色率可达到80%以上。

湿法磷酸中有机物的脱除方法

湿法磷酸中含有多种杂质,有机杂质是其中的一种。介绍了采用活性炭和化学氧化相结合脱除湿法磷酸中有机杂质的方法,分别研究了试剂用量、反应温度、反应时间和搅拌速度对脱除湿法磷酸中有机杂质的影响。结果表明,采用活性炭吸附和化学氧化相结合的方法脱除湿法磷酸中的有机杂质,最显著的影响因素为活性炭用量和双氧水用量;在最佳工艺条件下,该法可以脱除湿法磷酸中80.2%的有机杂质,净化后磷酸中残余的有机杂质含量低于食品级磷酸对有机杂质所要求的含量。该方法是脱除湿法磷酸中有机杂质的有效方法。

活性炭脱除湿法磷酸色素的研究

在采用溶剂萃取法净化湿法磷酸时,磷酸中的有色杂质会与萃取剂作用,干扰萃取过程,因此有必要事先对磷酸进行脱色处理。对4种活性炭的脱色及再生性能进行了研究,用间歇实验筛选出了一种脱色性能好、磷损失小的活性炭。并用玻璃吸附柱进行连续吸附实验,测定了其初始脱色率和最佳用量,以及经过1次再生和2次再生的再生率和最大脱色率。实验结果表明,新炭的最佳用量为1 kg原酸用12.9 g新炭,脱色率为72%;1次再生的活性炭再生率为99.5%,脱色率达到新炭的95%。适用于湿法磷酸脱色的活性炭是颗粒状、比表面积大、孔隙体积大和平均孔径大的一类产品。

以木屑为原料制备低灰分活性炭及活化剂回收

目前磷酸活化法制备的活性炭灰分较高,活化剂回收利用率偏低。研究了以木屑为原料,磷酸法制备低灰分活性炭的工艺条件和活化剂回收方法。考察了盐酸以及氟硅酸酸洗脱灰法对活性炭灰分的影响。采用逆流洗涤回收活化剂,分析了利用活化剂循环液制备的活性炭产品的质量。结果表明,在优化酸洗条件下,制得的活性炭亚甲基蓝吸附值大于350 mg/g,灰分低于2%;采用6级逆流洗涤回收磷酸,磷酸总回收率高达96%以上,且一级富液浓度较高,无需蒸发浓缩,可直接作为下一批次的活化剂。活化剂多次使用后仍能制备出性能优良的活性炭。

磷酸微波法制污水污泥活性炭的研究

以污水处理厂产生的污泥为原料,采用微波辐照磷酸活化的方法制备污泥活性炭。得出磷酸微波法制污泥炭的最佳条件为:微波功率480W、辐照时间260s、磷酸浓度40%。该条件下,制得的污泥炭碘值为517.4mg/g,产率为43%。用其处理TNT废水,取得了良好的效果。

改良活性炭回收湿法磷酸中的碘

在硫酸分解磷矿生产湿法磷酸的过程中,碘一般是以碘化物的形式进入湿法磷酸中。在湿法磷酸生产过程中,回收碘就显得十分重要,这既提高了磷矿资源的利用程度,符合可持续发展的要求,又为相关企业增加一种极有价值的产品,从长远看,将带来更多的收益。

微波辐照下掺锰污泥活性炭的制备研究(英文)

以污水处理厂未消化脱水污泥为原料,采用磷酸活化、微波辐照法制备了掺锰污泥活性炭,并对影响污泥活性炭性能的因素进行了研究.选取磷酸浓度、微波功率、活化时间、掺锰量为影响因素,以碘值作为评价指标,通过正交试验确定了活性炭的最佳制备条件:磷酸浓度40%,微波功率320 W,辐照时间4 min,二氧化锰投加量为0.3%,各影响因素对活性炭性能的影响程度依次为:活化温度>活化时间>活化剂浓度>液固比.

机械力-磷酸法活性炭及吸附性能的研究

采用机械力化学技术制备了良好吸附性能的活性炭,采用响应面法优化所制备活性炭的吸附性能。在单因素实验的基础上选取酸屑比、研磨时间、活化温度和磷酸浓度为影响因子,应用BBD(中心组合)进行4因素3水平的试验设计,以亚甲基蓝吸附值作为响应值,进行响应面分析。结果表明,机械力化学法制备磷酸活性炭的较优条件为:酸屑比为2.60,研磨时间为29 min,活化温度为390℃,磷酸浓度为22.5%,活性炭的亚甲基蓝吸附值达21.5 mg/g。

机械力-磷酸法木质活性炭的制备

本研究采用机械力-磷酸法制备制备了良好吸附性能的木质活性炭。通过单因素和响应面中心组合设计法,考察各工艺条件对活性炭吸附性能的影响。另外,采用傅立叶红外光谱仪、比表面积及孔径分析仪表征了活性炭的孔结构及表面官能团。通过分析得知其表面含有羟基、酚羟基、羧基等含氧官能团。通过孔径及表面积分析可知活性炭均主要以微孔为主,其中含有少量中孔存在,产品平均孔半径在1.3nm左右。

机械力化学技术制备磷酸法活性炭及其碘吸附性能的研究

研究采用机械力化学技术制备了吸附性能良好的活性炭。试验采用Plackett-Burman(PB)实验设计和Box-Behnken Design(BBD)设计法对影响活性炭碘吸附值的6个条件进行筛选优化。PB实验设计与统计学分析表明酸屑比、研磨时间、活化温度、磷酸浓度是影响活性炭碘吸附值的四个关键因素。以碘吸附值为响应目标,对四因素进行BBD设计,并经响应面法优化分析得到影响活性炭碘吸附值的二阶模型,确定了机械力化学技术制备磷酸活性炭的较优操作条件为:酸屑比2.00,研磨时间22min,活化温度406℃,磷酸浓度20%,活性炭的碘吸附值达1195.23mg/g。

机械力化学辅助作用下制备木质活性炭的工艺研究

研究采用机械力化学辅助作用下制备高吸附性能木质活性炭,探讨了研磨时间、浸渍比(磷酸与绝干杉木屑的质量之比,下同)、磷酸浓度对所制备活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响;同时,采用比表面积及孔隙分析仪和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)对活性炭的表面官能团、比表面积、孔容及孔径分布等进行了表征。分析显示:经过机械力化学辅助作用处理后,机械力化学激活作用有利于木屑与磷酸之间发生更多的化学反应,同时促进更多纤维素发生热解;此外,机械力化学辅助作用可能降低了纤维素热解过程中聚合及芳构化阶段的温度;通过N2吸附等温线分析表明机械力化学法所制备活性炭具有丰富的微孔结构。

磷酸炭化-活化法制备污水厂污泥活性炭工艺

研究了以污水厂污泥为原料、H3PO4为活化剂,采用炭化-活化法制备污泥活性炭,探讨了炭化温度、炭化时间、酸洗浓度、活化温度、活化时间的最佳工艺条件以及各因素对活性炭碘值的影响。结果表明:活化温度对碘值的影响最大,其次是炭化温度和炭化时间。酸洗浓度和活化时间对碘值的影响则比较小。最佳工艺条件为:炭化温度350℃、炭化时间50 min、酸洗浓度25%、活化温度380℃、活化时间50 min。该条件下可得到产率为48%、碘值为585.1 mg/g的活性炭。研究证实,污泥制得的活性炭可以用于处理难以降解的染料废水,当取0.5 g污泥活性炭处理100 mL废水时其处理程度可达到99.97%。